Il continuo progresso della scienza e della tecnologia ha presentato requisiti più elevati per la tecnologia della batteria a ioni di litio, in particolare nel campo dello stoccaggio di energia su larga scala come i veicoli elettrici, che richiedono una nuova batteria a ioni di litio con una maggiore densità di energia e un prezzo inferiore. Tra questi, la batteria di zolfo al litio come una sorta di batteria a ioni di litio di reazione multi-elettrone, la sua densità di energia (2600Wh\/kg) e il vantaggio dei prezzi sono molto più alte rispetto all'attuale fosfato di ferro al litio e batterie commerciali di ossido di cobalto di litio, quindi ha attirato un'ampia attenzione. Tuttavia, ci sono una serie di problemi nel processo di ricarica e scarica, come scarsa conduttività dello zolfo elementare, effetto navetta del polisolfuro intermedio, espansione del volume nel processo di carica e scarica. Al momento, i ricercatori hanno proposto una serie di strategie di ottimizzazione per i materiali ospiti dell'elettrodo positivo allo zolfo, come il miglioramento della conduttività dell'elettrodo positivo di zolfo attraverso il carbonio poroso e il miglioramento dell'adsorbimento del polisolfuro attraverso il drogaggio di azoto. Tuttavia, gli effetti ottenuti con vari mezzi sono limitati e il problema non può essere sostanzialmente risolto. Pertanto, è necessario un materiale host di elettrodi positivo più efficace che combina varie funzioni.
Un nuovo materiale ospite di carbonio poroso nano-cobalto per batterie di zolfo al litio è stato sviluppato dall'università di Pechino
Un nuovo materiale per batteria al litio-zolfo
Recently, the institute of Peking University shenzhen graduate school of the new material Pan Feng clean energy center research group led by professor one MOF material was prepared based on the common responsibility of cobalt nanocrystals nitrogen doped porous carbon cage as a new type of lithium battery of host materials, through its excellent electrochemical performance characterization testing found, and by including XRD, SEM, TEM, XPS, and a variety of means such as DFT Il calcolo rivela le ragioni della performance, illumina i nanocristalli di co, la dinamica di adsorbimento del polisolfuro della diffusione degli ioni di litio e la trasformazione del ruolo positivo, per la preparazione di un nuovo tipo di materiale del catodo a batteria al litio fornisce un treno di pensiero. L'opera è stata recentemente pubblicata su Advanced Energy Materials (2020,10 (9), 1903550, se =24. 884), un noto diario nel campo dei materiali energetici.
La novità di questo lavoro è che il team di ricerca utilizza ZnCo-MOF con una superficie specifica elevata per adsorbire piccole molecole di glucosio e quindi durante il processo di carbonizzazione, il glucosio viene preferenzialmente carbonizzato nella struttura del carbonio della struttura SP2 nella cavità MOF per isolare il metallo di cobalto e migliorare la conduttività elettrica. Allo stesso tempo, una quantità adeguata di zolfo può consentire di caricare -- 87% di materiale di zolfo attivo nella gabbia di carbonio piuttosto che sulla superficie, in modo che lo scheletro della gabbia di zolfo e carbonio mantenga una forte interazione. La preparazione del team di nanocristalli di cobalto con alta dispersione ha il carico di drogaggio di azoto della gabbia di carbonio poroso come materiali e intermedi attivi di solfuro a zolfo con effetto multifunzionale, incluso il miglioramento della conduttività elettrica e un forte contenuto di zolfo, il contenuto di zolfo, l'eleganza di stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stress, l'eccesso di accelerazione dello stream intermedi e così via, possono garantire che le batterie allo zolfo al litio elevate elevate tra prestazioni e durata del ciclo lungo.
Un nuovo materiale ospite di carbonio poroso nano-cobalto per batterie di zolfo al litio è stato sviluppato dall'università di Pechino
Proprietà elettrochimiche di un nuovo materiale anodo composito di litio - zolfo
Allo stesso tempo, una serie di studi ha dimostrato che i nanocristalli di CO altamente dispersi trasportati nello scheletro non solo possono promuovere efficacemente la diffusione degli ioni di litio e il redox del polisolfuro, ma anche migliorare ulteriormente l'assorbimento del polisolfuro. Questo lavoro fornisce un nuovo riferimento per i metalli di transizione come catalizzatori ad alte prestazioni per il polisolfuro nelle batterie di zolfo al litio.
Questo lavoro è stato completato sotto la guida di Pan Feng. I co-più autori di questo documento erano lo studente di dottorato Wang Rui e il collega post-dottorato Yang Jinlong e l'insegnante Xiao Yinguo e l'insegnante Pan Feng erano autori coordinanti. Questo lavoro è stato supportato dal programma nazionale di ricerca e sviluppo chiave dell'ingegneria genetica dei materiali, dal laboratorio chiave della provincia del Guangdong e dalla Commissione per l'innovazione scientifica e tecnologica di Shenzhen
